40 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 29)

Câu 1:

Chọn phát biểu sai trong các phát biểu dưới đây

A. Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron

B. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương và ion âm

C. Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion

D. Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của electron và lỗ trống

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng bản chất dòng điện trong các môi trường

Cách giải: Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các electron, các ion âm và ion dương "C sai => Chọn C.

Câu 2:

Một sóng điện từ có tần số 75kHz đang lan truyền trong chân không. Lấy

c = {3.10}^{8} m/s.

Sóng này có bước sóng là

A. 0,5m

B. 2000m

C. 4000m

D. 0,25m

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức tính bước sóng: $λ = \frac{c}{f}$

Cách giải: Ta có: bước sóng

λ = \frac{c}{f} = \frac{{3.10}^{8}}{{75.10}^{3}} = 4000 m

Chọn C

Câu 3:

Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, người ta sử dụng nguồn sáng gồm các ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, chàm và tím. Vân sáng gần vân trung tâm nhất là vân sáng của ánh sáng màu:

A. Vàng

B. Lam

C. Đỏ

D. Chàm

Xem đáp án

Phương pháp: + Sử dụng biểu thức tính khoảng vân: $i = \frac{λ D}{a}$

+ Vận dụng biểu thức tính vị trí vân sáng: $x_{s} = k i$

+ Vận dụng thang sóng ánh sáng.

Cách giải: Ta có vân sáng gần vân trung tâm nhất ứng với ánh sáng có bước sóng nhỏ nhất (do $x_{s} = k i = k \frac{λ D}{a}$ )

⇒ Trong các ánh sáng của nguồn, vân sáng gần vân trung tâm nhất là ánh sáng chàm. Chọn D

Câu 4:

Sóng cơ truyền được trong các môi trường

A. Rắn, lỏng và khí

B. Lỏng, khí và chân không

C. Chân không, rắn và lỏng

D. Khí, chân không và rắn

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về môi trường truyền sóng cơ.

Cách giải: Sóng cơ truyền được trong các môi trường: Rắn, lỏng và khí.

Chọn A.

Câu 5:

Sóng điện từ và sóng âm khi truyền từ không khí vào thủy tinh thì tần số

A. của cả hai sóng đều giảm

B. của sóng điện từ tăng, của sóng âm giảm

C. của cả hai sóng đều không đổi

D. của sóng điện từ giảm, cùa sóng âm tăng

Xem đáp án

Phương pháp: Vận dụng lí thuyết về truyền sóng.

Cách giải: Sóng điện từ và sóng âm khi truyền từ không khí vào thủy tinh thì tần số của cả hai sóng đều không đổi.

Chọn C

Câu 6:

Biết

I_{0}

là cường độ âm chuẩn. Tại điểm có cường độ âm I thì mức cường độ âm là

A. $L = 2 \lg \frac{I}{I_{0}} (d B)$

B. $L = 10 \lg \frac{I}{I_{0}} (d B)$

C. $L = 10 \lg \frac{I_{0}}{I} (d B)$

D. $L = 2 \lg \frac{I_{0}}{I} (d B)$

Xem đáp án

Phương pháp:Sử dụng biểu thức tính mức cường độ âm: $L = \log \frac{I}{I_{0}} (B) = 10 \log \frac{I}{I_{0}} (d B)$

Cách giải: Ta có, mức cường độ âm:

L = \log \frac{I}{I_{0}} (B) = 10 \log \frac{I}{I_{0}} (d B)

Chọn B

Câu 7:

Một ánh sáng đơn sắc lan truyền trong chân không với bước sóng λ. Lượng tử năng lượng của ánh sáng này được xác định bởi:

A. $ε = \frac{c λ}{h}$

B. $ε = \frac{λ}{h c}$

C. $ε = \frac{h λ}{c}$

D. $ε = \frac{h c}{λ}$

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức tính năng lượng của ánh sáng: $ε = h f = \frac{h c}{λ}$

Cách giải: Năng lượng của ánh sáng:

ε = h f = \frac{h c}{λ}

Chọn D

Câu 8:

Gọi $∆ t$ là khoảng thời gian để số hạt nhân của một chất phóng xạ giảm 4 lần. Sau 2 $∆ t$ thì số hạt nhân còn lại bằng bao nhiêu phần trăm ban đầu?

A. 25,25%.

B. 93,75%.

C. 13,5%.

D. 6,25%.

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng công thức: $N = N_{o} 2^{- \frac{Δ t}{T}}$

Cách giải:

Chọn D

Câu 9:

Trong chân không bức xạ có bước sóng nào sau đây là bức xạ hồng ngoại:

A. 900nm

B. 600nm

C. 450nm

D. 250nm

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng thang sóng điện từ.

Cách giải: Bức xạ hồng ngoại là bức xạ có bước sóng lớn hơn 0,76μm

Chọn A

Câu 10:

Cho hai dao động cùng phương, có phương trình lần lượt là : $x_{1} = 10 \cos (100 π t - 0, 5 π) (c m),$ $x_{2} = 10 \cos (100 π t + 0, 5 π) (c m) .$ Độ lệch pha của hai dao động có độ lớn là

A. 0

B. 0,25π

C. π

D. 0,5π

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức tính độ lệch pha của 2 dao động: $Δ φ = φ_{2} - φ_{1}$

Cách giải: Độ lệch pha của 2 dao động:

Δ φ = φ_{2} - φ_{1} = 0, 5 π - (- 0, 5 π) = π

Chọn C

Câu 11:

Trong các loại tia: Rơn-ghen, hồng ngoại, tử ngoại, đơn sắc màu lục. Tia có tần số nhỏ nhất là:

A. Tia tử ngoại

B. Tia hồng ngoại

C. Tia đơn sắc màu lục

D. Tia Rơn-ghen

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng thang sóng điện từ

Theo chiều giảm dần bước sóng: Sóng vô tuyến, hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tử ngoại, tia X.

Cách giải: Ta có tia hồng ngoại có bước sóng lớn nhất trong các tia nên tia hồng ngoại có tần số nhỏ nhất trong các tia đó.

Chọn B

Câu 12:

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần thì cảm kháng của cuộn cảm là Z_L. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. $\frac{R}{\sqrt{|R^{2} - Z_{L}^{2}|}}$

B. $\frac{\sqrt{|R^{2} - Z_{L}^{2}|}}{R}$

C. $\frac{R}{\sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}}$

D. $\frac{\sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}}{R}$

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức tính hệ số công suất: $\cos φ = \frac{R}{Z}$

Cách giải:Hệ số công suất:

\cos φ = \frac{R}{Z} = \frac{R}{\sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}}

Chọn C

Câu 13:

Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp lần lượt là N₁ và N₂. Nếu máy biến áp này là máy hạ áp thì:

A. $\frac{N_{2}}{N_{1}} > 1$

B. $\frac{N_{2}}{N_{1}} = 1$

C. $N_{2} = \frac{1}{N_{1}}$

D. $\frac{N_{2}}{N_{1}} < 1$

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức máy biến áp: $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}}$

Cách giải: Ta có: $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{N_{1}}{N_{2}}$

Máy biến áp là máy hạ áp

\Rightarrow U_{2} < U_{1} \Rightarrow \frac{N_{2}}{N_{1}} < 1

Chọn D

Câu 14:

So với hạt nhân

_{88}^{226} R a,

hạt nhân

{}_{92}^{235}U

có nhiều hơn

A. 3 prôtôn và 4 nơtron

B. 4 prôtôn và 5 nơtron

C. 4 prôtôn và 4 nơtron

D. 4 prôtôn và 6 nơtron

Xem đáp án

Phương pháp: Vận dụng cấu tạo hạt nhân: ${}_{Z}^{A}X$

Cách giải:

Chọn B

Câu 15:

Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm không đổi và một tụ điện có thể thay đổi điện dung. Khi tụ điện có điện dung C₁, mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 100 m; khi tụ điện có điện dung C₂, mạch thu được sóng điện từ có bước sóng 1 km. Tỉ số

\frac{C_{2}}{C_{1}}

là

A. 10

B. 100

C. 0,1

D. 1000

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức tính bước sóng: $λ = c T = 2 π c \sqrt{L C}$

Cách giải:

=> Chọn B

Câu 16:

Khi một sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì đại lượng nào sau đây không đổi?

A. Tần số của sóng

B. Tốc độ truyền sóng

C. Biên độ của sóng

D. Bước sóng

Xem đáp án

Phương pháp: Vận dụng lí thuyết về sóng cơ học.

Cách giải: Khi sóng cơ truyền từ không khí vào nước thì tần số của sóng không đổi. Chọn A

Câu 17:

Mạch dao động gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Tần số góc dao động riêng của mạch xác định bởi

A. $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}}$

B. $ω = \frac{1}{L C}$

C. $ω = \sqrt{L C}$

D. $ω = L C$

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức tính tần số góc của dao động của mạch LC: $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}}$

Cách giải: Tần số góc của dao động của mạch LC: $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}}$ .

Chọn A.

Câu 18:

Đặt điện áp xoay chiều

u = U_{0} \cos 2 π f t (V)

có U₀ không đổi và f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi

f = f_{0}

thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Giá trị của f₀ là

A. $\frac{2}{\sqrt{L C}}$

B. $\frac{2 π}{\sqrt{L C}}$

C. $\frac{1}{\sqrt{L C}}$

D. $\frac{1}{2 π \sqrt{L C}}$

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng điều kiện cộng hưởng điện: $Z_{L} = Z_{C}$

Cách giải: Khi có cộng hưởng điện $Z_{L} = Z_{C} \Rightarrow ω_{0} L = \frac{1}{ω_{0} C} \Rightarrow ω_{0} = \frac{1}{\sqrt{L C}}$

⇒ Tần số khi cộng hưởng điện:

f_{0} = \frac{ω_{0}}{2 π} = \frac{1}{2 π \sqrt{L C}}

.Chọn D

Câu 19:

Một sợi dây dài l có 2 đầu cố định. Trên dây đang có sóng dừng với 4 bụng sóng. Sóng truyền trên dây có bước sóng là 20cm. Giá trị của l là

A. 45 cm

B. 90 cm

C. 80 cm

D. 40 cm

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức chiều dài sóng dừng 2 đầu cố định: $l = k \frac{λ}{2}$

Cách giải: Ta có: $l = k \frac{λ}{2}$

Trên dây có 4 bụng sóng

\Rightarrow k = 4 \Rightarrow l = 4 \frac{20}{2} = 40 c m

.

Chọn D

Câu 20:

Khi nói về dao động cơ cưỡng bức, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Dao động cưỡng bức có chu kì luôn bằng chu kì của lực cưỡng bức

B. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức

C. Dao động cưỡng bức có tần số luôn bằng tần số riêng của hệ dao động

D. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ thuộc vào tần số của lực cưỡng bức

Xem đáp án

Phương pháp: Vận dụng lí thuyết về dao động cưỡng bức.

Cách giải: A, B, D – đúng

C – sai vì dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số riêng của hệ dao động khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng cơ. Chọn C

Câu 21:

Xét nguyên tử Hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Khi nguyên tử Hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E_n về trạng thái cơ bản có năng lượng −13,6MeV thì nó phát ra một photon ứng với bức xạ có bước sóng 0,1218μm. Lấy

h = 6, {625.10}^{- 34} J . s;

c = {3.10}^{8} m/s;

1 e V = 1, {6.10}^{- 19} J .

Giá trị của E_n là

A. −1,51eV

B. −0,54eV

C. −3,4eV

D. −0,85eV

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức chuyển mức năng lượng: $ε = E_{n} - E_{m}$

Cách giải: Ta có: $ε = E_{n} - E_{0} \Leftrightarrow \frac{h c}{λ} = E_{n} - E_{0}$

$\Leftrightarrow \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{0, {1218.10}^{- 6}} = E_{n} - (- 13, 6.1, {6.10}^{- 19})$ $\Rightarrow E_{n} = - 5, {44.10}^{- 19} J = - 3, 4 e V$

Chọn C

Câu 22:

Một khung dây dẫn phẳng diện tích 20cm² gồm 100 vòng đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ

B = {2.10}^{- 4} T .

Véctơ cảm ứng từ hợp với pháp tuyến khung dây một góc

60^{0} .

Người ta giảm đều cảm ứng từ đến 0 trong khoảng thời gian 0,01 giây. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung trong thời gian từ trường biến đổi là

A. $\sqrt{3} {.10}^{- 3} V$

B. ${2.10}^{- 3} V$

C. 20V

D. $10 \sqrt{3} V$

Xem đáp án

Phương pháp: Độ lớn suất điện động cảm ứng: $e_{c} = |\frac{Δ Φ}{Δ t}|$

Cách giải: Ta có: Suất điện động cảm ứng: $e_{c} = |\frac{Δ Φ}{Δ t}|$

$\Rightarrow e_{c} = \frac{N \cdot Δ B . S . \cos 60}{Δ t} = \frac{100. |0 - {2.10}^{- 4}| {.20.10}^{- 4} . \cos 60}{0, 01} = {2.10}^{- 3} V$

Chọn B

Câu 23:

Giới hạn quang dẫn của CdTe là 0,82μm. Lấy

h = 6, {625.10}^{- 34} J . s;

c = {3.10}^{8} m/s.

Năng lượng cần thiết để giải phóng một electron liên kết thành electron dẫn (năng lượng kích hoạt) của CdTe là

A. $8, {08.10}^{- 34} J$

B. $8, {08.10}^{- 28} J$

C. $2, 42 \cdot 10^{- 22} J$

D. $2, 42 \cdot 10^{- 22} J$

Xem đáp án

Phương pháp:Sử dụng biểu thức tính công thoát: $A = \frac{h c}{λ_{0}}$

Cách giải: Năng lượng cần thiết để giải phóng 1 electrong liên kết thành electron dẫn chính bằng công thoát của vật:

A = \frac{h c}{λ_{0}} = \frac{6, {625.10}^{- 34} {.3.10}^{8}}{0, {82.10}^{- 6}} = 2, {424.10}^{- 19} J

Chọn D

Câu 24:

Nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r mắc với điện trở thuần R thành mạch kín. I là cường độ dòng điện chạy trong mạch kín, U là hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài. Biểu thức nào sau đây không đúng?

A. $I = \frac{E}{R + r}$

B. $I = \frac{U}{R}$

C. $E = U - I r$

D. $E = U + I r$

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng ĐL ôm toàn mạch $I = \frac{ξ}{R + r} = > ξ = I R + I r = U + I r$

Cách giải: $I = \frac{ξ}{R + r} = > ξ = I R + I r = U + I r$ , vậy C sai.Chọn C

Câu 25:

Hai điện tích điểm

q_{A} = q_{B}

đặt tại hai điểm A và B. C là một điểm nằm trên đường thẳng AB, cách B một khoảng BC = AB. Cường độ điện trường mà

q_{A}

tạo ra tại C có giá trị bằng 1000V/m. Cường độ điện trường tổng hợp tại C có giá trị là

A. 1500V/m

B. 5000V/m

C. 3000V/m

D. 2000V/m

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Sử dụng biểu thức tính cường độ điện trường: $E = k \frac{q}{ε r^{2}}$

+ Sử dụng nguyên lí chồng chất điện trường: $\vec{E} = \vec{E_{1}} + \vec{E_{2}} + \dots + \vec{E_{n}}$

Cách giải:

Hai điện tích điểm qA = qB đặt tại hai điểm A và B. C là một điểm (ảnh 1)

Ta có: $q_{A} = q_{B} \Rightarrow \vec{E_{A C}} ↑ ↑ \vec{E_{B C}}$

Lại có: $\{\begin{cases} E_{A C} = k \frac{q_{A}}{A C^{2}} \\ E_{B C} = k \frac{q_{B}}{B C^{2}} \end{cases}$

$\Rightarrow \frac{E_{A C}}{E_{B C}} = \frac{B C^{2}}{A C^{2}} = \frac{B C^{2}}{{(A B + B C)}^{2}} = \frac{1}{4} \Rightarrow E_{B C} = 4 E_{A C} = 4000 V/m$

Cường độ điện trường tổng hợp tại C: $\vec{E_{C}} = \vec{E_{A C}} + \vec{E_{B C}}$

Do

\vec{E_{A C}} ↑ ↑ \vec{E_{B C}} \Rightarrow E_{C} = E_{A C} + E_{B C} = 1000 + 4000 = 5000 V/m

Chọn B

Câu 26:

Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo thời gian t của một vật dao động điều hòa. Phương trình dao động của vật là

Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc v theo (ảnh 1)

A. $x = \frac{3}{8 π} \cos (\frac{20 π}{3} t + \frac{π}{6}) c m$

B. $x = \frac{3}{4 π} \cos (\frac{20 π}{3} t + \frac{π}{6}) c m$

C. $x = \frac{3}{8 π} \cos (\frac{20 π}{3} t - \frac{π}{6}) c m$

D. $x = \frac{3}{4 π} \cos (\frac{20 π}{3} t - \frac{π}{6}) c m$

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Đọc đồ thị v – t

+ Sử dụng biểu thức vận tốc cực đại: $v_{\max} = A ω$

+ Viết phương trình li độ dao động điều hòa.

Cách giải:

Từ đồ thị ta có:

+ Vận tốc cực đại: $v_{\max} = 5 c m/s$

$+ \frac{T}{2} = 0, 15 s \Rightarrow T = 0, 3 s \Rightarrow ω = \frac{2 π}{T} = \frac{20 π}{3} (r a d/s)$

Lại có: $v_{\max} = A ω \Rightarrow A = \frac{v_{\max}}{ω} = \frac{5}{\frac{20 π}{3}} = \frac{3}{4 π} c m$

Tại $t = 0 : v_{0} = - A ω \sin φ = 2, 5 c m/s$ và đang giảm $\Rightarrow \sin φ = - \frac{1}{2} \Rightarrow φ = - \frac{π}{6} (r a d)$

⇒ Phương trình li độ dao động:

x = \frac{3}{4 π} \cos (\frac{20 π}{3} t - \frac{π}{6}) c m

Chọn D

Câu 27:

Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một electron hấp thụ photôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó. Nếu tần số của bức xạ chiếu tới là 2f thì động năng của electron quang điện đó:

A. K − A

B. K + A

C. 2K − A

D. 2K + A

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức: $ε = h f = A + W_{d}$

Cách giải:

+ Khi chiếu bức xạ tần số f : $h f = A + K$ (1)

+ Khi chiếu bức xạ tần số 2f : ${h.(2f) = A + W}_{d}$ (2)

Lấy:

2. (1) - (2)

ta được:

0 = A + 2 K - W_{d} \Rightarrow W_{d} = A + 2 K

Chọn D

Câu 28:

Một đoạn mạch điện gồm tụ điện có điện dung

C = \frac{10^{- 4}}{\sqrt{3} π} F

mắc nối tiếp với điện trở

R = 100 Ω,

mắc đoạn mạch vào mạch điện xoay chiều có tần số f. Tần số f phải bằng bao nhiêu để i lệch pha

\frac{π}{3}

so với u ở hai đầu mạch?

A. $f = 50 \sqrt{3} H z$

B. $f = 25 H z$

C. f = 50 Hz

D. f = 60 Hz

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Sử dụng biểu thức tính độ lệch pha của u so với i: $\tan φ = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R}$

+ Sử dụng biểu thức tính dung kháng: $Z_{C} = \frac{1}{ω C}$

Cách giải: Ta có độ lệch pha của u so với i: $\tan φ = \frac{- Z_{C}}{R}$

Theo đề bài ta có: $φ = - \frac{π}{3} \Rightarrow \tan φ = \frac{- Z_{C}}{R} = \tan (- \frac{π}{3}) \Rightarrow Z_{C} = R \sqrt{3} = 100 \sqrt{3} Ω$

Lại có: $Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{2 π f C} \Rightarrow f = \frac{1}{2 π . Z_{C} C} = \frac{1}{2 π .100 \sqrt{3} . \frac{10^{- 3}}{10 \sqrt{3} π}} = 50 H z$

Chọn C

Câu 29:

Một vật dao động điều hòa với phương trình vận tốc

v = v_{\max} \cos (ω t + φ) .

. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vận tốc của vật theo thời gian t. Phương trình dao động của ly độ x là

Một vật dao động điều hòa với phương trình vận tốc. hình bên (ảnh 1)

A. $x = 6 \cos (\frac{2 π}{3} t - \frac{2 π}{3}) c m .$

B. $x = 4 π \cos (\frac{2 π}{3} t + \frac{2 π}{3}) c m .$

C. $x = 4 \cos (\frac{2 π}{3} t - \frac{2 π}{3}) c m .$

D. $x = 6 \cos (\frac{2 π}{3} t + \frac{2 π}{3}) c m .$

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị

Cách giải: Chọn D.

Dễ thấy T =6 ô = $6 \frac{1}{2} = 3 s$ =>ω = 2π/3 rad/s.

Biên độ vận tốc v_max= 4π cm=>A= 6cm.

Góc quét trong 1 ô đầu ( t =1/2 s vật ở biên âm):

$Δ φ = ω . t = \frac{2 π}{3} \frac{1}{2} = \frac{π}{3} .$ . Dùng VTLG => j= -π/3-π/2.

Lúc t =0: $v_{0} = 4 π \cos φ = 4 π . \cos (- \frac{5 π}{6}) = 2 π \sqrt{3} c m / s$ .

Do x chậm pha thua v nên: $x = A \cos (ω t + φ_{X}) = 6 \cos (\frac{2 π}{3} t + \frac{2 π}{3}) c m .$ .

Câu 30:

M, N, P là 3 điểm liên tiếp nhau trên một sợi dây mang sóng dừng có cùng biên độ 4mm, dao động tại N ngược pha với dao động tại M. Biết khoảng cách giữa các điểm MN = NP/2. Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất là 0,04s sợi dây có dạng một đoạn thẳng. (lấy π = 3,14) . Tốc độ dao động của phần tử vật chất tại điểm bụng khi qua vị trí cân bằng là

A. 375 mm/s

B. 363 mm/s

C. 314 mm/s

D. 628 mm/s

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Khoảng thời gian ngắn nhất dây duỗi thẳng $\frac{T}{2}$

+ Sử dụng công thức tính biên độ sóng dừng: $A_{M} = A_{b} . \sin \frac{2 π d}{λ}$ (d – là khoảng cách từ điểm đó đến nút gần nhất)

Cách giải: Ta có, khoảng thời gian ngắn nhất dây duỗi thẳng $\frac{T}{2} = 0, 04 s \Rightarrow T = 0, 08 s$

$\Rightarrow ω = \frac{2 π}{T} = 25 π (r a d/s)$

M, N, P là 3 điểm liên tiếp nhau trên một sợi dây mang sóng dừng (ảnh 1)

Giả sử: MN = 1cm

Theo đề bài: $M N = \frac{N P}{2} \Rightarrow N P = 2 c m$

$M P = \frac{λ}{2} \Rightarrow λ = 6 c m$

Ta có: $M O = \frac{M N}{2} = 0, 5 c m$

Biên độ sóng tại M: $A_{M} = A_{b} . \sin \frac{2 π M O}{λ} \Leftrightarrow 4 = A_{b} \sin \frac{2 π .0, 5}{6} \Rightarrow A_{b} = 8 m m$

Tốc độ dao động của phần tử vật chất tại điểm bụng:

v_{\max} = A_{b} ω = 8.25 π = 628 m m/s

Chọn D

Câu 31:

Hạt nhân

{}_{27}^{60}C o

có khối lượng m₀= 59,934u. Biết khối lượng của các hạt m_P= 1,007276u, m_n= 1,008665u. Lấy 1uc²= 931 MeV. Năng lượng liên kết của hạt nhân đó là:

A. $W_{L k} = 510, 56 M e V .$

B. $W_{L k} = 51, 05 M e V .$

C. $W_{L k} = 5, 11 M e V .$

D. $W_{L k} = 5, 48 M e V .$

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Sử dụng biểu thức độ hụt khối: $Δ m = [Z . m_{p} + (A - Z) . m_{n}] - m_{x}$

+ Sử dụng biểu thức năng lượng liên kết:

Cách giải:

Độ hụt khối của hạt nhân đó là

Hạt nhân Co có khối lượng m= 59,934 u. Biết khối lượng (ảnh 2)

Chọn A.

Câu 32:

Thực hiện giao thoa ánh sáng với hai bức xạ thấy được có bước sóng

λ_{1} = 0, 64 μ m, λ_{2} .

Trên màn hứng các vân giao thoa, giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm đếm được 11 vân sáng. Trong đó số vân của bức xạ λ₁ và của bức xạ λ₂ lệch nhau 3 vân, bước sóng của λ₂ là

A. 0,4μm

B. 0,45μm

C. 0,72μm

D. 0,54μm

Xem đáp án

Phương pháp: Vị trí vân sáng trùng nhau: $k_{1} i_{1} = k_{2} i_{2}$ hay $k_{1} λ_{1} = k_{2} λ_{2}$

Cách giải: Gọi $k_{1}, k_{2}$ tương ứng là bậc vân sáng trùng nhau gần vân trung tâm nhất của bức xạ $λ_{1}, λ_{2}$

Ta có: $k_{1} + k_{2} = 11$ (1)

+ TH1: $(k_{1}) - (k_{2}) = 3$

Kết hợp với (1) suy ra $\{\begin{cases} k_{1} = 8 \\ k_{2} = 5 \end{cases}$

Lại có: $k_{1} λ_{1} = k_{2} λ_{2} \Leftrightarrow 8.0, 64 = 5. λ_{2} \Rightarrow λ_{2} = 1, 024 μ m$ (loại)

+ TH2: $(k_{2}) - (k_{1}) = 3$

Kết hợp với (1) suy ra:

\{\begin{array}{l} k_{1} = 5 \\ k_{2} = 8 \end{array} \Rightarrow λ_{2} = \frac{5.0, 64}{8} = 0, 4 μ m

Chọn A

Câu 33:

Ở một nơi trên Trái Đất, hai con lắc đơn có cùng chiều dài đang dao động điều hòa với cùng biên độ. Gọi

m_{1}; F_{1}

và

m_{2}; F_{2}

lần lượt là khối lượng, độ lớn lực kéo về cực đại của con lắc thứ nhất và của con lắc thứ hai. Biết

m_{1} + m_{2} = 1, 2 k g

và

2 F_{2} = 3 F_{1} .

Giá trị của m₁ là

A. 720g

B. 400g

C. 480g

D. 600g

Xem đáp án

Phương pháp: Sử dụng biểu thức tính lực kéo về cực đại: $F = k A = m ω^{2} A$

Cách giải:

Ta có 2 con lắc có cùng chiều dài ⇒ chúng dao động với cùng tần số góc $ω_{1} = ω_{2} = ω$

Lực kéo về cực đại: $\{\begin{cases} F_{1} = m_{1} ω^{2} A \\ F_{2} = m_{2} ω^{2} A \end{cases}$

Có: $\frac{F_{2}}{F_{1}} = \frac{3}{2} \Leftrightarrow \frac{m_{1}}{m_{2}} = \frac{3}{2}$ (1)

Lại có: $m_{1} + m_{2} = 1, 2 k g$ (2)

Từ (1) và (2)

\Rightarrow \{\begin{cases} m_{1} = 0, 72 k g \\ m_{2} = 0, 48 k g \end{cases}

Chọn A

Câu 34:

Đặt điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U= 120V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đo được là 1,2A. Biết điện áp hai đàu đoạn mạch nhanh pha

\frac{2 π}{3} r a d

so với điện áp hai đầu mạch RC, điện áp hiệu dụng

U_{R C} = 120 V .

Giá trị điện trở thuần là

A. 40Ω

B. 100Ω

C. 200Ω

D. 50Ω

Xem đáp án

Phương pháp:

+ Sử dụng giản đồ véctơ

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm: $I = \frac{U_{R}}{R}$

Đặt điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U= 120 V vào (ảnh 1)

Cách giải:

Ta có: $U = U_{R C} = 120 V$

Ta có giản đồ véctơ

Từ giản đồ ta có:

$\cos \frac{π}{3} = \frac{U_{R}}{U} \Rightarrow U_{R} = U . \cos \frac{π}{3} = 120. \frac{1}{2} = 60 V$

Điện trở:

R = \frac{U_{R}}{I} = \frac{60}{1, 2} = 50 Ω

Chọn D

Câu 35:

Một con lắc đơn gồm quả cầu tích điện dương 100μC, khối lượng 100g buộc vào một sợi dây mảnh cách điện dài 1,5m. Con lắc được treo trong điện trường đều phương nằm ngang có

E = 10 (k V)

tại nơi có

g = 10 {m/s}^{2} .

Chu kì dao động nhỏ của con lắc trong điện trường là

A. 2,433s

B. 1,99s

C. 2,046s

D. 1,51s

Xem đáp án

Phương pháp:

Sử dụng biểu thức xác định gia tốc trọng trường trong trường hợp con lắc chịu tác dụng của điện trường theo phương ngang: $g^{'} = \sqrt{g^{2} + {(\frac{q E}{m})}^{2}}$

Cách giải: Gia tốc trọng trường: $g^{'} = \sqrt{g^{2} + {(\frac{q E}{m})}^{2}}$

Chu kì dao động của con lắc đơn khi này: $T = 2 π \sqrt{\frac{l}{g^{'}}} = 2 π \sqrt{\frac{1, 5}{\sqrt{10^{2} + {(\frac{{100.10}^{- 6} {.10.10}^{3}}{0, 1})}^{2}}}} = 2, 046 s$

Chọn C

Câu 36:

Cho cơ hệ như hình vẽ: lò xo rất nhẹ có độ cứng 100 N/m nối với vật m có khối lượng 1 kg , sợi dây rất nhẹ có chiều dài 15 cm và không giãn, một đầu sợi dây nối với lò xo, đầu còn lại nối với giá treo cố định. Vật m được đặt trên giá đỡ D và lò xo không biến dạng, lò xo luôn có phương thẳng đứng, đầu trên của lò xo lúc đầu sát với giá treo. Cho giá đỡ D bắt đầu chuyển động thẳng đứng xuống dưới nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn là 5 m/s². Bỏ qua mọi lực cản, lấy g = 10 m/s². Biên độ dao động của m sau khi giá đỡ D rời khỏi nó là

Cho cơ hệ như hình vẽ: lò xo rất nhẹ có độ cứng 100 N/m (ảnh 1)

A. 10 cm

B. 7,5 cm

C. 15 cm

D. 20 cm

Xem đáp án

Phương pháp: + Sử dụng biểu thức tính chu kì dao động: $T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}$

+ Sử dụng : $m g - k Δ l = m a = > Δ l = \frac{m (g - a)}{k}$

+ Độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng là: $k Δ l_{0} = m g$

+ Tần số góc dao động : $ω = \sqrt{\frac{k}{m}}$

Cách giải:

HD: Giả sử m bắt đầu rời khỏi giá đỡ D khi lò xo dãn 1 đoạn là Δl,

Lúc này vật đã đi được quãng đường S = 15+5=20(cm)

Cho cơ hệ như hình vẽ: lò xo rất nhẹ có độ cứng 100 N/m (ảnh 4)

Cho cơ hệ như hình vẽ: lò xo rất nhẹ có độ cứng 100 N/m (ảnh 5)

Cho cơ hệ như hình vẽ: lò xo rất nhẹ có độ cứng 100 N/m (ảnh 6)

Cho cơ hệ như hình vẽ: lò xo rất nhẹ có độ cứng 100 N/m (ảnh 7)

Chọn C

Câu 37:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đồi vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đối được. Các vôn kế được coi là lí tưởng. Điều chỉnh L để số chỉ vôn kế V₁ đạt cực đại thì thấy khi đó V₁ chỉ 160 V và V₂ chỉ 120 V. Trong quá trình điều chỉnh L, khi số chỉ vôn kế V₂ đạt giá trị cực đại thì số chỉ vôn kế V₁ có giá trị nào sau đây?

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi (ảnh 1)

A. 90 V

B. 72V

C.110V

D. 96V

Xem đáp án

-Khi L thay đổi, Vôn kế V₁ cực đại thì cộng hưởng,

Ta có: $\frac{U_{C}}{U_{R}} = \frac{120 V}{160 V} = 0, 75 = \frac{Z_{C}}{R} = > Z_{C} = 0, 75 R .$ . Chọn R= 1; Z_C= 0,75

-Khi L thay đổi, Vôn kế V₂ cực đại chỉ:

$U_{L \max} \Leftrightarrow \{\begin{cases} Z_{L} = \frac{R^{2} + {Z^{2}}_{C}}{Z_{C}} = \frac{1^{2} + 0, 75^{2}}{0, 75} = \frac{25}{12} \\ U_{L \max} = \frac{U}{R} \sqrt{R^{2} + {Z^{2}}_{C}} = U \sqrt{1^{2} + {(0, 75)}^{2}} = 200 V \end{cases} .$

Cách 1: theo phương pháp đại số

Ta có: $\begin{array}{l} U = \sqrt{U_{R}^{' 2} + {(U_{L \max} - U'_{C})}^{2}} \leftrightarrow U^{2} = U_{R}^{' 2} + \frac{9}{16} U_{R}^{' 2} - 1, 5 U_{R}^{'} U_{L \max} + U_{L \max}^{2} \\ \Leftrightarrow 160^{2} = \frac{25}{16} X^{2} - 300 X + {(200)}^{2} \\ \Leftrightarrow \frac{25}{16} X^{2} - 300 X + 14400 = 0 = > X = 96 V \\ \Leftrightarrow 25 X^{2} - 4800 X + 230400 = 0 = > X = 96 V . \end{array}$

Chọn D

Cách 2: Dùng giản đồ vecto:

Chọn D

Câu 38:

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi tần số f = 50Hz vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có r = 30Ω độ tự cảm

L = \frac{1, 2}{π} H .

Tụ có điện dung

C = \frac{10^{- 4}}{π} F .

Gọi P là tổng công suất trên biến trở và trên mạch. Hình bên là một phần đồ thị P theo R. Khi biến trở có giá trị R₁ thì tổng hệ số công suất trên cuộn dây và trên mạch gần nhất giá trị nào sau?

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi tần số (ảnh 1)

A. 1,22

B. 1,15

C. 1,26

D. 1,19

Xem đáp án

Phương pháp: + Sử dụng biểu thức tính công suất: $P = I^{2} R$

+ Sử dụng BĐT Cosi

+ Sử dụng biểu thức tính hệ số công suất: $\cos φ = \frac{R}{Z}$

Cách giải:

Ta có: $\{\begin{cases} r = 30 Ω \\ Z_{L} = 120 Ω \\ Z_{C} = 100 Ω \end{cases}$

Công suất trên biến trở: $P_{R} = I^{2} R = \frac{U^{2}}{{(R + r)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} R$

Công suất trên mạch: $P^{'} = I^{2} (R + r) = \frac{U^{2}}{{(R + r)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} (R + r)$

Ta có: $P = P_{R} + P^{'} = \frac{U^{2}}{{(R + r)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} (2 R + r)$ $\Rightarrow P = \frac{U^{2}}{{(R + 30)}^{2} + 20^{2}} (2 R + 30)$

$\Rightarrow P = \frac{U^{2}}{R^{2} + 60 R + 1300} 2 (R + 15)$

$\Rightarrow P = \frac{U^{2}}{(R^{2} + 30 R + 15^{2}) + 30 (R + 15) + 625} 2 (R + 15)$

$\Rightarrow P = \frac{2 U^{2}}{(R + 15) + \frac{625}{R + 15} + 30}$

Ta có: $P_{\max} k h i {[(R + 15) + \frac{625}{(R + 15)}]}_{\min}$

Lại có: $(R + 15) + \frac{625}{R + 15} \geq 2 \sqrt{(R + 15) \frac{625}{(R + 15)}} = 50$

Dấu = xảy ra khi $(R + 15) = \frac{625}{R + 15} \Rightarrow R = 10 Ω$

Từ đồ thị ta có: $\frac{R_{1}}{R} = \frac{7}{5} \Rightarrow R_{1} = \frac{7}{5} R = \frac{7}{5} .10 = 14 Ω$

Khi $R = R_{1} = 14 Ω :$

+ Tổng trở: $Z = \sqrt{{(R_{1} + r)}^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = \sqrt{{(14 + 30)}^{2} + 20^{2}} = 4 \sqrt{146} Ω$

+ Hệ số công suất trên cuộn dây: $\cos φ_{d} = \frac{r}{Z} = \frac{30}{4 \sqrt{146}}$

+ Hệ số công suát trên mạch: $\cos φ = \frac{R_{1} + r}{Z} = \frac{14 + 30}{4 \sqrt{146}}$

Tổng hệ số công suất trên cuộn dây và trên mạch: $\frac{30}{4 \sqrt{146}} + \frac{44}{4 \sqrt{146}} = 1, 531$

Chọn C

Câu 39:

Trên mặt nước có hai nguồn sóng A, B cách nhau 20cm dao động theo phương thẳng đứng v ới phương trình

u = 1, 5 \cos (20 π t + \frac{π}{6}) c m .

Sóng truyền đi với vận tốc 20 cm/s. Gọi O là trung điểm AB, M là một điểm nằm trên đường trung trực AB (khác O) sao cho M dao động cùng pha với hai nguồn và gần nguồn nhất; N là một điểm nằm trên AB dao động với biên độ cực đại gần O nhất. Coi biên độ sóng không thay đổi trong quá trình truyền đi. Khoảng cách giữa 2 điểm M, N lớn nhất trong quá trình dao động gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 6,8 cm

B. 8,3 cm

C. 10 cm

D. 9,1 cm

Xem đáp án

Phương pháp: + Sử dụng biểu thức tính bước sóng: $λ = \frac{v}{f}$

+ Viết phương trình sóng tại một điểm trong trường giao thoa: $u = 2 a \cos (ω t + φ + \frac{2 π Δ d}{λ})$

Cách giải:

+ Bước sóng: $λ = \frac{v}{f} = \frac{20}{10} = 2 c m/s$

+ Phương trình sóng tại M: $u_{M} = 2.1, 5 \cos (20 π t + \frac{π}{6} - \frac{2 π d}{λ}) = 3 \cos (20 π t + \frac{π}{6} - \frac{2 π d}{λ}) c m$

M cùng pha với nguồn $\frac{π}{6} - (\frac{π}{6} - \frac{2 π d}{λ}) = k 2 π \Rightarrow d = k λ = 2 k$

Ta có: $d > \frac{A B}{2} = \frac{20}{2} = 10 c m \Rightarrow k > 5$

M gần nguồn nhất $\Rightarrow k_{\min} = 6 \Rightarrow d_{\min} = 12 c m$

$\Rightarrow O M_{\min} = \sqrt{d_{\min}^{2} - \frac{A B^{2}}{4}} = 2 \sqrt{11} c m$

N là cực đại gần O nhất ⇒ N là cực đại bậc 1

⇒ Khoảng cách $O N = \frac{λ}{2} = 1 c m$

Phương trình sóng tại N:

$u_{N} = 2.1, 5 \cos (20 π t + \frac{π}{6} - \frac{2 π Δ d}{λ})$ $= 3 \cos (20 π t + \frac{π}{6} - \frac{2 π \frac{λ}{2}}{λ}) = 3 \cos (20 π t + \frac{π}{6} - π)$

Khoảng cách giữa M và N theo phương thẳng đứng:

$Δ u = u_{M} - u_{N} = 3 ∠ \frac{π}{6} - 3 ∠ (\frac{π}{6} - π) = 6 \cos (20 π t + \frac{π}{6}) c m$

$\Rightarrow Δ u_{\max} = 6 c m$

⇒ Khoảng cách lớn nhất giữa M và N trong quá trình dao động: $M N_{\max} = \sqrt{{(2 \sqrt{11})}^{2} + 1^{2} + 6^{2}} = 9 c m$

Chọn D

Câu 40:

Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 95%. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây và không vượt quá 30%. Nếu công suất sử dụng điện của khu dân cư này tăng thêm 20% và giữ nguyên điện áp ở nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường dây khi đó gần nhất giá trị nào sau đây?

A. 93,8 %

B. 90,2 %

C. 92,8 %

D. 85,8 %

Xem đáp án

Phương pháp: + Sử dụng công thức tính hiệu suất: $H = \frac{P^{'}}{P}$

+ Sử dụng công thức tính công suất hao phí: $Δ P = \frac{P^{2}}{U^{2} \cos^{2} φ} R$

Cách giải: + Ban đầu hiệu suất truyền tải là 95%: $H = \frac{P_{1}^{'}}{P_{1}} = 0, 95 \Rightarrow P_{1}^{'} = 0, 95 P_{1}$

Công suất hao phí khi này: $Δ P_{1} = \frac{P_{1}^{2}}{U^{2} \cos^{2} φ} R = 0, 05 P_{1}$ $\Rightarrow P_{1} = P_{1}^{'} + Δ P_{1}$

+ Khi công suất sử dụng điện của khu dân cư tăng 20%: $P_{2}^{'} = (1 + 0, 2) P_{1}^{'} = 1, 2 P_{1}^{'} = 1, 14 P_{1}$

Công suất hao phí khi này: $Δ P_{2} = \frac{P_{2}^{2}}{U^{2} \cos^{2} φ} R$ $\Rightarrow P_{2} = P_{2}^{'} + Δ P_{2}$

Ta có: $\frac{Δ P_{1}}{Δ P_{2}} = \frac{P_{1}^{2}}{P_{2}^{2}} \Rightarrow Δ P_{2} = \frac{P_{2}^{2}}{P_{1}^{2}} Δ P_{1} = \frac{P_{2}^{2}}{P_{1}^{2}} \cdot 0, 05 P_{1}$

Xét tỉ số: $\frac{P_{2}}{P_{1}} = \frac{P_{2}^{'} + Δ P_{2}}{P_{1}^{'} + Δ P_{1}} \Rightarrow \frac{P_{2}}{P_{1}} = \frac{1, 14 P_{1} + 0, 05 P_{1} \frac{P_{2}^{2}}{P_{1}^{2}}}{P_{1}} = 1, 14 + 0, 05 \frac{P_{2}^{2}}{P_{1}^{2}}$

Hay: $0, 05 \frac{P_{2}^{2}}{P_{1}^{2}} - \frac{P_{2}}{P_{1}} + 1, 14 = 0 \Rightarrow [\begin{array}{l} \frac{P_{2}}{P_{1}} = 18, 786 \\ \frac{P_{2}}{P_{1}} = 1, 214 \end{array}$

Ta suy ra hiệu suất của quá trình truyền tải:

+ Trường hợp 1: $H = \frac{P_{2}^{'}}{P_{2}} = \frac{1, 14 P_{1}}{18, 786 P_{1}} = 0, 0607 = 6, 07 %$ (loại do hao phí không quá 30% nên H ≥ 70%)

+ Trường hợp 2: $H = \frac{P_{2}^{'}}{P_{2}} = \frac{1, 14 P_{1}}{1, 214 P_{1}} = 0, 939 = 93, 9 % (t/m)$

Chọn A.

CHỌN BỘ SÁCH BẠN MUỐN XEM

35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải

35 đề minh họa THPT Quốc gia môn Vật lí năm 2022 có lời giải (Đề 29)

Danh sách câu hỏi

Bài thi liên quan